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  • 简介:采用计算流体力学方法开展了超燃冲压发动机流二维及三维数值仿真,获得了发动机流结构及流动细节.探讨了二维简化计算的适用性及不足.通过对发动机各部件受力的分析,得到了发动机初步性能,并就支板及凹腔的减阻设计提供了一些参考.

  • 标签: 超燃冲压发动机 反应流场 数值仿真
  • 简介:受附面层和二次流的影响,涡轮导向器出口流呈现三维特性,需使用五孔探针进行测量。本文参考相关资料,发展了一种适用范围较广的五孔探针数据处理方法,并编制了计算程序。经验证,该程序对马赫数计算的不确定度不大于1.5%,气流角计算的不确定度不大于0.5°,精度满足工程需要。将其用于某导向器出口流测量,取得了较好的效果。

  • 标签: 五孔探针 数据处理 涡轮导向器 流场测量
  • 简介:介绍了用于发动机的温度限制器的工作原理,所采用的关键技术及实际应用情况。使用情况表明,该限制器设计合理,具有工作可靠,稳定,精度高的特点,实用价值较高。

  • 标签: 航空发动机 温度控制 温度限制器 工作原理 设计
  • 简介:复合材料结构件之间存在大量的机械连接,连接处往往是结构关键危险部位,如何提高连接区安全性和经济性是飞机设计人员关切的重要问题之一。本文以承受单向拉伸载荷的铝合金与复合材料层合板连接结构为研究对象,针对五螺栓单剪对接及双剪对接结构模型进行了不同温度下的钉载分配数值模拟,同时进行了对比分析。分析结果可对复合材料连接结构设计提供参考。

  • 标签: 混合结构 有限元模拟 钉载分配
  • 简介:为探寻一种良好的径向稳定器冷却方式,采用数值模拟的方法比较并分析了冲击冷却、冲击-发散冷却及其发散孔倾角和发散孔开孔数目对径向稳定器冷却和径向稳定器后方流的影响。结果表明:在设计冷却气量下,冲击冷却基本能满足使用要求;冲击-发散冷却的冷却效果要比冲击冷却的好,但该冷却方式对径向稳定器后方流的影响较大;可通过适当减小发散孔倾角和发散孔开孔数目可有效削弱冲击-发散冷却对径向稳定器后方流的影响。

  • 标签: 航空发动机 凹腔驻涡燃烧室 冲击冷却 冲击-发散冷却 发散孔倾角 径向稳定器
  • 简介:基于压力隐式算子分裂(PISO)算法,通过求解Navier-Stokes方程,对燃烧室内一步反应和两步反应模型、无燃烧室三种情形下尾焰流进行了数值仿真;采用结构和非结构网格并分别用TTM方法和Delaunay三角形方法来生成;利用高温气体高分辨率光谱参数数据库HITEMP对辐射传输方程进行求解,得到三种情形下尾焰中CO2和H2O的光谱辐射亮度分布.仿真结果表明:不同的燃烧模型影响尾焰流及其辐射,无燃烧室时尾焰辐射较弱.

  • 标签: 尾焰 辐射 数值仿真
  • 简介:利用位移机构移动四孔压力探针,对小展弦比涡轮转子出口不同试验状态下的流进行了测量。试验前对四孔压力探针进行了标定,试验中利用同步锁相技术进行数据采集,采用等相位平均法进行数据处理,再通过插值算法对探针压力数据做进一步处理,准确得到了转子出口具有周期特性的马赫数、偏转角、俯仰角、总压、静压、速度等流参数。测量结果清楚表明:泄漏流区域的速度低,对应的相对总压小,损失大;间隙大时,泄漏流显著,导致气流亏转,对应的静压高,膨胀程度小于主流。

  • 标签: 涡轮转子流场测量 同步锁相 泄漏流 压力探针 叶尖间隙
  • 简介:为了研究某膨胀循环氢氧发动机推力室冷却结构流分布特性,进行了单根冷却通道和完整冷却通道结构的三维CFD分析。仿真计算过程中,以单根通道模型的仿真结果作为完整通道结构模型流仿真分析的边界条件之一,并考虑了材料物性参数随温度或压力的变化。分析结果表明:1)仿真预测的温升、压降与热试验实测值吻合,该推力室冷却通道流量相对偏差范围为-4.8%~6.6%,由此造成喉部气壁温的环向偏差为33K;2)集合器管内流体的环向流动压差、法兰起分流或汇聚作用时拐弯效应形成的压力波动是造成冷却通道流量不均匀分布的主要原因,出口集合器内的压力分布对通道流量分布起主要作用;3)提高通道流量均匀性的措施可以从增大出口集合器管径或采用变管径设计、采用扩口型法兰并设置弧形导流片、集合器的进、出口法兰布置在同一环向位置等方面进行考虑。

  • 标签: 膨胀循环发动机 推力室 冷却通道 分布不均
  • 简介:为研究液氢/液氧发动机燃烧尾焰射流流动特点,采用耦合了Realizablek-ε湍流模型、液氢/液氧单步化学反应的N-S方程,化学反应速率采用湍流脉动机制和Arrhenius机制控制,运用PISO算法对液氢/液氧火箭发动机在地面发射阶段的燃烧尾焰射流流进行了一体化仿真计算,得到了液氢/液氧发动机燃烧尾焰射流近场激波系结构,并与理论分析结果进行对比,证明了算法的有效性和正确性。分析了燃烧尾焰压力场的动态形成过程,捕捉到尾焰半球形冲击波的发展过程,并认为冲击波为正激波且进行匀速传播。获得了尾焰流各项参数的分布情况,为开展燃烧尾焰射流的辐射计算提供数据基础。

  • 标签: 尾焰 液氢/液氧火箭发动机 单步化学反应 冲击波 数值仿真
  • 简介:本文介绍了应用多块程序法进行液体火箭发动机推力室多相流流计算的有效性,描述了多块程序的特点以及此法在两台不同推力室中的应用。这两台推力室分别为:采用液膜冷却的400NAstrium发动机推力室和推力较大的再生冷却AstriumAestus发动机推力室。在400N发动机中,研究了在近壁区域连续网格加密对计算结果的影响以及重要性,在正文中对该研究结果作了描述和讨论;随后在AstriumAestus发动机中也应用了此方法。如果在近壁区域不作局部网格加密,则此区域网格纵横比将高得离谱,而网格的纵横比过高会减缓计算的收敛过程、降低计算结果的可靠性。恰当地应用局部网格加密方法,可以获得几乎不依赖于网格的计算结果。

  • 标签: 火箭发动机 推力室 流场计算
  • 简介:用热丝,高频压力探针等手段详细测量了单级压气机设计状态下转子出口及下游的三维紊流流。测量结果表明,设计状态转子出口高阻滞,高损失和高水平紊流脉动的主要发生在叶尖通道中部,尾迹和叶根吸力面角区,轴向,切向和径向紊流脉动分布规律基本相同,但径向紊流水平最高。在下游,泄漏涡更加远离吸力面,并向压力面,低叶高方向扩散,旋涡强度减弱,转子尾迹变宽,径向流动明显的减弱,径向紊流强度显著减小,旋涡是造成压气机内流动噪声的重要因素。

  • 标签: 压气机 流场 紊流 附面层 旋涡 转子出口
  • 简介:本文采用时间分裂显式格式求解Euler方程,获得了跨音速压回转叶片排中的三维流解。研究了三维扭曲网格的生成,边界条件的处理以及保证稳定和提高流分辨率的措施等问题。计算结果与实测三维流的对比表明了本文方法的可靠性。对某型高负荷跨音速压气机第一级转子叶片排所作的流分析计算,为判断该叶片排流品质,分析叶片设计的合理性提供了依据,证明了本文方法的工程实用性。

  • 标签: 三元流 跨音速压气机 欧拉方程 叶轮机械 数值模拟 回转叶片
  • 简介:采用45°斜丝热线风速仪(HWA),在近最高效率和近失速工况下测量了一台两级砖旋轴流风机的定常与非定常流。结果表明,近失速状态下的损失增加主要集中在两列动叶之间叶顶附近区域,此区域内,近最高效率状态下时,后级动叶的位势流影响略占优势;而近失速状态下时,前级动叶的尾迹影响占主导地位。

  • 标签: 热线风速仪 对旋轴流风机 非定常流场 近最高效率 近失速
  • 简介:介绍了压气机进口压力畸变测试用传感器实时校准系统的技术要点、系统构成和校测结果。表明采用该系统后,能在保证测试精度前提下节省测压系统经费,适用于压力传感器多,量程一致的的压力测试中。

  • 标签: 压力畸变场 传感器 实时校准系统 压力测试 压气机进口
  • 简介:通过建立的内部齿轮箱主腔简化模型,应用RNGk-ε湍流模型,对航空发动机内部齿轮箱主腔流进行了CFD数值模拟,分析了进口旋流对主腔内流动的影响。结果表明:进口速度增加时,进入主腔内的流体会更快穿过主腔流出,并减少与腔内低能流动的混合,且流体在腔内的停留时间与其进口速度存在一定程度的关联,速度越高越快离开主腔;腔内流以出口位置作为径向分界面,可大致分为上部受进口旋流影响的区域,和底部不受进口气流影响的低速流动区域;在上部区域,由于进口旋流的作用,流中生成了4个大小不等的旋涡,使得流动掺混增强。

  • 标签: 航空发动机 内部齿轮箱 主腔 RNG k-ε模型 进口旋流
  • 简介:对线性摩擦焊接头进行了5种不同温度的焊后热处理,并分别对各个热处理温度下的接头进行了疲劳极限和断裂韧度测试。观测了接头的微观组织,提出了以初生a相含量作为表征要素,揭示了焊后热处理温度一微观组织一接头力学性能之间的变化规律。

  • 标签: 线性摩擦焊 焊后热处理温度 初生a相含量 疲劳极限 断裂韧性
  • 简介:研究了液体火箭发动机(简称火箭发动机)在不同高度飞行时喷管内及喷管周围的气流流动参数分布与高度的变化关系.研究结果表明:火箭发动机当其工作高度低于设计高度很多时,燃气在喷管内流动时将会产生激波;当工作高度接近设计高度时,燃气在喷管内流动时将产生微弱的斜激波;当工作高度超过设计高度时,燃气在喷管外将会产生"羽流","羽流"的面积随着飞行高度的增加而变大;当飞行高度大于设计高度时,应考虑燃气"羽流"对发动机及所携带载荷的影响,所携带载荷应有热及污染的防护措施;此时喷管应采用变面积比的喷管,即高度补偿喷管,此喷管的面积比随着飞行高度的增加而增大.

  • 标签: 液体火箭发动机 喷管 高空 流场
  • 简介:利用GEMCHIP程序的数值模拟方法.检验了燃料液膜冷却的双组元发动机边界层扰流块对燃烧性能的改善,以及性能的增益与扰流块几何形状的关系。改善燃烧的主要机理是在于强化了中心区和边界区火焰的燃烧。即处于中心区的燃料液滴的正常燃烧和被边界层扰流块迫使参与液膜冷却的燃料液滴向中心区转移而加强。另外,扰流块后的尾区里的一些氧化剂液滴.在富燃的近壁区开始了共轭燃烧。对于一种没有预先混合的双组元喷注器,在有扰流块的燃烧室中。氧化剂和燃料的燃烧效率所得到的增益,高达20~30%。为改善燃烧,对扰流块的三种结构方案进行了模拟实验,其中,裁面为三角形和矩形的扰流块结构在燃烧效率上比截面为半圆形的扰流块能获得更高的增益。对于预先混合型的喷注器(有很高的燃烧效率),燃烧效率的增益相当高,其总的燃烧效率达到0.99甚至更高。本文还讨论了将来的研究领域,涉及燃烧中的涡流问题。

  • 标签: 液膜冷却 双组元发动机
  • 简介:在实验室条件下,采用热电偶和红外测温仪同时对不锈钢和带辐射涂层的铌合金表面的温度及燃气温度进行测量,应用温度测量值来修正材料表面的黑度值及燃气的黑度值.利用黑度测量结果对某发动机试车时的温度进行了测量.并与燃气的理论计算黑度值进行了对比。试验结果表明,这种方法对铌合金材料的壁温测量结果比较准确,而对不锈钢材料壁温测量结果准确度不是很理想。红外测温技术对燃气的温度测量结果与计算结果比较接近。

  • 标签: 红外测温 黑度 铌合金 不锈钢 燃气
  • 简介:温度峰值、高温升率气动热环境试验模拟技术在地面热一结构试验中是关键技术。本文介绍了自行研制的基于模块化石英灯加热器的气动热环境试验模拟系统。对模块化石英灯加热器设计思路进行阐述,在此基础上进行了试验测试。试验证明,对隔热瓦类试验件表面温度达到1500℃,试验时间不低于100min,并具有不低于15min的1600℃级试验的能力;对带金属蒙皮的隔热瓦具有60℃/s的高温升率。与普通石英灯加热器相比,模块化石英灯加热器具有高温度峰值高温升率热环境试验模拟的能力,具有良好的应用前景,对飞行器的地面验证试验具有重要的应用价值。

  • 标签: 模块化石英灯加热器 高温热试验 气动热环境